iOS底层原理（二）KVO和KVC
作者：互联网
KVO
KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变
KVO的使用
可以通过addObserver: forKeyPath:方法对属性发起监听，然后通过observeValueForKeyPath: ofObject: change:方法中对应进行监听，见下面示例代码
// 示例代码
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@property (assign, nonatomic) int height;
@end
@implementation Person
@end
@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) Person *person1;
@property (strong, nonatomic) Person *person2;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.person1 = [[Person alloc] init];
self.person1.age = 1;
self.person2 = [[Person alloc] init];
self.person2.age = 2;
// 打印添加监听之前person1和person2对应的isa指针指向的类型
NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %@ %@",
object_getClass(self.person1),
object_getClass(self.person2));
// 打印结果：Person Person
// 打印添加监听之前person1和person2对应的setAge方法是否有改变
NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %p %p",
[self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
[self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
// 0x10b60c4b0 0x10b60c4b0
// 给person1对象添加KVO监听
NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
[self.person1 addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
// 打印添加监听之后person1和person2对应的isa指针指向的类型
NSLog(@"person1添加KVO监听之后 - %@ %@",
object_getClass(self.person1),
object_getClass(self.person2));
// 打印结果：NSKVONotifying_Person Person
// 打印添加监听之后person1和person2对应的setAge方法是否有改变
NSLog(@"person1添加KVO监听之前 - %p %p",
[self.person1 methodForSelector:@selector(setAge:)],
[self.person2 methodForSelector:@selector(setAge:)]);
// 0x7fff207b62b7 0x10b60c4b0
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
self.person1.age = 20;
}
- (void)dealloc {
[self.person1 removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
// 当监听对象的属性值发生改变时，就会调用
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context
{
NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}
@end
注意：监听的对象销毁之前要移除该监听removeObserver: forKeyPath:
KVO的实现本质
1.通过上面示例代码发现，函数在调用addObserver: forKeyPath:方法之后，person1的实例对象的isa指针指向了一个新的类型NSKVONotifying_Person，而没有添加监听的person2的isa指针还是指向了Person这个类型
2.我们发现通过object_getClass打印person1的类对象和元类对象都是新派生出来的NSKVONotifying_Person这个类型
NSLog(@"类对象 - %@ %@",
object_getClass(self.person1),
object_getClass(self.person2));
// NSKVONotifying_Person Person
NSLog(@"元类对象 - %@ %@",
object_getClass(object_getClass(self.person1)),
object_getClass(object_getClass(self.person2)));
// NSKVONotifying_Person Person
3.我们发现通过object_getClass打印person1的superclass是Person这个类型，说明新派生出来的NSKVONotifying_Person是Person的子类
NSLog(@"父类 - %@ %@",
object_getClass(self.person1).superclass,
object_getClass(self.person2).superclass);
// Person NSObject
4.通过上面的打印我们发现，person1调用的setAge方法的内存地址发生了改变，通过LLDB打印该地址的详细信息发现setAge方法的实现实际是Foundation框架中的_NSSetIntValueAndNotify这个函数
(lldb) p (IMP)0x7fff207b62b7
(IMP) $2 = 0x00007fff207b62b7 (Foundation`_NSSetIntValueAndNotify)
(lldb) p (IMP) 0x108801480
(IMP) $3 = 0x0000000108801480 (Interview01`-[Person setAge:] at Person.m:13)
5.我们手动创建这个派生类型NSKVONotifying_Person，并且在Person里面重写setAge:、willChangeValueForKey:、didChangeValueForKey:这三个方法，运行程序并观察调用情况
@interface NSKVONotifying_Person : Person
@end
@implementation NSKVONotifying_Person
@end
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@property (assign, nonatomic) int height;
@end
@implementation Person
- (void)setAge:(int)age
{
_age = age;
NSLog(@"setAge:");
}
- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key
{
[super willChangeValueForKey:key];
NSLog(@"willChangeValueForKey");
}
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key
{
NSLog(@"didChangeValueForKey - begin");
[super didChangeValueForKey:key];
NSLog(@"didChangeValueForKey - end");
}
@end
由此可见，当监听的属性发生改变，系统派生出的这个类NSKVONotifying_Person会对应的先后调用willChangeValueForKey:、setAge:、didChangeValueForKey:这三个方法，并在didChangeValueForKey:里调用观察者的observeValueForKeyPath: ofObject: change:来通知值属性值的变化
// 执行后打印
2021-01-19 13:42:02.071987+0800 Interview01[37119:19609444] willChangeValueForKey
2021-01-19 13:42:02.072192+0800 Interview01[37119:19609444] setAge:
2021-01-19 13:42:02.072332+0800 Interview01[37119:19609444] didChangeValueForKey - begin
2021-01-19 13:42:02.072662+0800 Interview01[37119:19609444] 监听到<Person: 0x6000036ac2c0>的age属性值改变了 - {
kind = 1;
new = 21;
old = 1;
} - 123
2021-01-19 13:42:02.072817+0800 Interview01[37119:19609444] didChangeValueForKey - end
6.通过class方法打印person1的类发现还是Person这个类型，说明在派生出的这个类NSKVONotifying_Person内部重写了class方法，并返回的是Person这个类型。所以只能通过object_getClass才能获取到真实的类型
NSLog(@"%@ %@",
[self.person1 class],
[self.person2 class]);
// Person Person
NSLog(@"%@ %@",
object_getClass(self.person1),
object_getClass(self.person2));
// NSKVONotifying_Person Person
7.通过Runtime的class_copyMethodList函数查看NSKVONotifying_Person内部还动态生成了dealloc、_isKVOA这两个函数
- (void)printMethodNamesOfClass:(Class)cls
{
unsigned int count;
// 获得方法数组
Method *methodList = class_copyMethodList(cls, &count);
// 存储方法名
NSMutableString *methodNames = [NSMutableString string];
// 遍历所有的方法
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 获得方法
Method method = methodList[i];
// 获得方法名
NSString *methodName = NSStringFromSelector(method_getName(method));
// 拼接方法名
[methodNames appendString:methodName];
[methodNames appendString:@", "];
}
// 释放
free(methodList);
// 打印方法名
NSLog(@"%@ %@", cls, methodNames);
}
[self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.person1)];
[self printMethodNamesOfClass:object_getClass(self.person2)];
// 打印结果
2021-01-19 15:38:13.552990+0800 Interview01[41940:19730538] NSKVONotifying_MJPerson setAge:, class, dealloc, _isKVOA,
2021-01-19 15:38:13.553166+0800 Interview01[41940:19730538] MJPerson setAge:, age,
通过上面一系列操作可以汇总为：
- 利用RuntimeAPI动态生成一个子类，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类
- 全新的子类会重写
class这个函数，并返回父类类型- 当修改instance对象的属性时，会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数- 调用willChangeValueForKey:- 调用父类原来的setter- 调用didChangeValueForKey:- 内部会触发监听器（Oberser）的监听方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
KVC
KVC的全称是Key-Value Coding，俗称“键值编码”，可以通过一个key来访问某个属性
KVC的使用
可以通过setValue: forKeyPath: 和setValue: forKey:来给属性赋值，valueForKeyPath:和valueForKey:来获取属性值。
setValue: forKeyPath:可以根据keyPath找到更深层次的属性来赋值，setValue: forKey:就只能找当前对象的属性，见下面示例代码
// 示例代码
@interface Cat : NSObject
@property (assign, nonatomic) int weight;
@end
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@property (strong, nonatomic) Cat *cat;
@end
@implementation Cat
@end
@implementation Person
@end
Person *person = [[Person alloc] init];
[person setValue:@10 forKey:@"age"];
person.cat = [[Cat alloc] init];
[person setValue:@80 forKeyPath:@"cat.weight"];
// NSLog(@"%d, %d", person.age, person.cat.weight);
NSLog(@"%@", [person valueForKey:@"age"]);
NSLog(@"%@", [person valueForKeyPath:@"cat.weight"]);
// 输出：10，80
注意：
- 如果person.cat没有创建对象，那么
setValue: forKeyPath:也不能给cat.weight属性赋值 - 如果用
setValue: forKey:方法来给cat.weight属性赋值，那么会抛出异常[<Person 0x100510ec0> setValue:forUndefinedKey:]
KVC的实现本质
setValue: forKey: 的实现本质
1.在Person里分别添加和注释setAge:、_setAge:两个方法，然后运行程序发现，内部会按顺序分别查找每个方法是否存在
@interface Person : NSObject
@end
@implementation Person
// 分别打开和注释下面两个方法
//- (void)setAge:(int)age
//{
// NSLog(@"setAge: - %d", age);
//}
- (void)_setAge:(int)age
{
NSLog(@"_setAge: - %d", age);
}
@end
2.注释掉上面两个方法后，重写accessInstanceVariablesDirectly方法并对应返回YES和NO，运行程序发现返回NO会抛出异常，说明不会再去查找是否有对应的属性。
accessInstanceVariablesDirectly默认的返回值就是YES
// 默认的返回值就是YES
+ (BOOL)accessInstanceVariablesDirectly
{
//return YES;
return NO;
}
3.最后我们在给Person对象分别添加和注释_age、_isAge、age、isAge这几个成员变量，运行程序发现，内部会按顺序分别查找每个成员变量是否存在，如果都没找到也会抛出异常
// 分别打开和注释下面的每个成员变量
@interface Person : NSObject
{
@public
// int age;
// int isAge;
// int _isAge;
int _age;
}
@end
通过上面一系列操作可以汇总为：
valueForKey: 的实现本质
1.在Person里分别添加和注释getAge、age、isAge、_age几个方法，然后运行程序发现，内部会按顺序查找每个方法是否存在
@interface Person : NSObject
@end
@implementation MJPerson
// 分别打开和注释下面两个方法
- (int)getAge
{
return 11;
}
//- (int)age
//{
// return 12;
//}
//- (int)isAge
//{
// return 13;
//}
//- (int)_age
//{
// return 14;
//}
@end
2.同setValue: forKey:第二部操作一样，如果返回值为NO则抛出异常[<Person 0x105820160> valueForUndefinedKey:]
libc++abi.dylib: terminating with uncaught exception of type NSException
*** Terminating app due to uncaught exception 'NSUnknownKeyException', reason: '[<Person 0x105820160> valueForUndefinedKey:]: this class is not key value coding-compliant for the key age.'
3.同setValue: forKey:最后一步操作一样，只不过找到了对应的对应的成员变量直接取值，找不到也会抛出上面的异常
通过上面一系列操作也可以汇总为：
面试题
1.如何手动触发KVO？手动调用willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:
2.直接修改成员变量会触发KVO么
不会触发KVO
3.KVO可以监听readonly属性的改变吗
不可以，因为readonly属性不会生成set方法，而KVO底层实现是重写set方法来实现的，所以做不到
4.通过KVC修改属性会触发KVO么？
会触发KVO
以上述示例代码为例，KVC底层会先调用willChangeValueForKey:，然后给成员变量赋值，最后再调用didChangeValueForKey:，在didChangeValueForKey:里会触发KV0监听器的监听方法observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
验证方法：重写willChangeValueForKey:和 didChangeValueForKey:方法并查看调用情况，具体可以看上面KV0的分析代码
标签：KVC,KVO,self,object,iOS,setAge,Person,person1,age 来源： https://www.cnblogs.com/funkyRay/p/ios-di-ceng-yuan-li-erkvo-hekvc.html